Ingenieure vom MIT haben einen Sensor entwickelt, der einem Klettstreifen ähnelt, der durch die Kunststoffverpackung von Lebensmitteln stechen kann, um Proben auf bakterielle Kontamination und Verderb zu entnehmen. Das Gerät durchstößt die Verpackung und die Lebensmittel über Seidenmikronadeln, die Material durch die Kapillare ansaugenAktion.
Sobald die Mikronadeln aus essbaren Proteinen aus Seide durch das Lebensmittel stechen, ziehen die winzigen Löcher in den Nadeln Flüssigkeit zur Rückseite des Sensors. Hier findet die Analyse statt. zwei Arten von speziellen "Bioinks" hier, die auf das Vorhandensein von Bakterien und bestimmte pH-Werte reagieren, die jeweils Kontamination und Verderb erkennen.
Testen und Entwickeln
Nachdem das Team auf die Idee gekommen war Doyoon Kim kaufte rohen Fisch in einem örtlichen Lebensmittelgeschäft und injizierte ihnen E. coli, Salmonellen und eine nicht kontaminierte Kontrollflüssigkeit.
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Sie fanden heraus, dass die Bakterien, die Bioink nachweisen, in etwa rot von blau wurden 16 Stunden Salmonellen wurden nicht erkannt, da das ausgewählte Material nur empfindlich ist E. coli . Aber der andere Sensor; wurde jedoch nach ein paar Stunden ebenfalls rot und signalisierte den Verderb.
Die Forschung ist veröffentlicht in Erweiterte Funktionsmaterialien . Und das Team besteht aus Benedetto Marelli, Doyoon Kim, Yunteng Cao, Dhanushkodi Mariappan, Michael S. Bono Jr. und A. John Hart.
Während es definitiv in Zeiten von Ausbrüchen wie der jüngsten Salmonellenkontamination in nützlich ist Zwiebeln und Pfirsiche Diese Sensoren können auch von Verbrauchern verwendet werden, um zu überprüfen, ob ein Produkt nach seinem Verfallsdatum wirklich verdorben ist.
Benedetto Marelli, Assistenzprofessor am MIT, Abteilung für Bau- und Umweltingenieurwesen MIT News , „Es gibt eine Menge Lebensmittel, die aufgrund mangelnder Kennzeichnung verschwendet werden, und wir werfen Lebensmittel weg, ohne zu wissen, ob sie verdorben sind oder nicht“, und fügt hinzu: „Die Menschen verschwenden nach Ausbrüchen auch viel Lebensmittel, weilSie sind sich nicht sicher, ob das Lebensmittel tatsächlich kontaminiert ist oder nicht. Eine solche Technologie würde dem Endverbraucher das Vertrauen geben, keine Lebensmittel zu verschwenden. “
Wie ist das vorteilhaft?
Das Team wollte einen Sensor entwickeln, der dies kann. durch Lebensmittel stechen mit unterschiedlichen strukturellen Eigenschaften. Sie setzten sich auf Seidenmikronadeln ab. Marelli bemerkt: „Seide ist vollständig essbar, ungiftig und kann als Lebensmittelzutat verwendet werden. Sie ist mechanisch robust genug, um ein großes Spektrum von Gewebetypen zu durchdringen.wie Fleisch, Pfirsiche und Salat. ”
Dann entwickelte das Team zwei Arten von Polymer-Bioinks. Die erste ist eine Antikörper, der auf E. coli reagiert ., Das sich bei Begegnung mit dem Krankheitserreger vergrößert und das umgebende Polymer wegdrückt, das die Art und Weise verändert, wie der Bioink das Licht absorbiert und reflektiert. Letzterer Bioink reagiert einfach auf bestimmte pH-Werte.
Das Team ist derzeit bestrebt, den Prozess zu beschleunigen, indem die Mikronadeln Material schneller absorbieren und die Bioinks schneller reagieren. Sobald sie auf ein kommerziell realisierbares Niveau optimiert sind, stellen sie sich vor, dass diese Erfindung in verschiedenen Phasen hilfreich sein könnte. die Lieferkette .